专利名称：低功耗浮子流量传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可检测气体、液体流量的浮子流量传感器，尤其是在低功耗场合应用的浮子流量传感器。
背景技术：
浮子流量计因稳定性好、精度适中、价格低而被广泛应用于石油、化工、煤气、自来水、楼宇自动化等行业。目前公知的浮子流量传感器主要由用于流量检测的浮子和锥形管、 用于浮子位移测量的磁钢对或磁钢和霍尔元件等构成。被测流体从下至上经过锥形管和浮子形成的环隙时，浮子上下的压力差形成对浮子的向上推力，当其浮力加推力大于重力时， 浮子上升；在其上升的过程中，环隙面积逐渐增大，受到向上的推力逐渐减小，其浮力加推力等于重力时，浮子便会稳定到某一高度。在浮子上装有磁钢，通过用外部磁钢或霍尔元件对其磁场强度的感知或信号转换，进行浮子的位置确定。浮子流量计在实际应用中发现，由于磁钢磁性强度的衰减以及外部磁干扰等问题的存在，其测量精度会随时间和外部环境的变化而变化；同时，在信号变换时，需要将磁场强度信息转换到电信号，电路较复杂，功耗较大，很难直接应用到低功耗，尤其是电池供电的场合。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，且在信号转换时消耗的功耗极低，适合在低功耗场合使用的浮子流量传感器。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种低功耗浮子流量传感器，包括锥形管和浮子，所述浮子位于所述锥形管内，所述浮子与所述锥形管之间设有间隙，所述浮子上设有一导杆孔，所述导杆孔内设有一导杆， 所述导杆孔的内壁上嵌有磁钢，所述导杆上设有一传感器安装孔，所述传感器安装孔内设有一容栅位置传感器，所述容栅位置传感器包括相互配合的动栅和定栅，所述动栅上贴有薄磁钢，所述容栅位置传感器与一信号转换模块连接。优选的，所述动栅通过滑条与所述定栅连接。优选的，所述传感器安装孔内还设有一温度传感器，所述温度传感器与所述信号转换模块连接。上述技术方案具有如下有益效果该低功耗浮子流量传感器利用浮子上磁钢和容栅传感器动栅上磁钢间的吸引力，使容栅传感器的动栅跟随浮子的位置变化，并保持相对位置不变，这样通过容栅传感器便可测量出浮子的高度位置，而无需再测量磁场强度的变化，从而消除了磁场干扰和磁性衰减的影响，同时这种非接触的位置测量，可消除流体自身带来的影响；容栅传感器的位移测量精度可达0. Olmm,分辨率达到0. OOlmm,功耗低于 60uff,因此功耗很低而测量精度很高；该低功耗浮子流量传感器同时将温度传感器集成在一起，有利于对参数进行必要的温度补偿。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。 本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。如图1所示，低功耗浮子流量传感器包括锥形管3和浮子2，浮子2位于锥形管3 内，浮子2与锥形管3之间设有间隙，浮子2上设有一导杆孔4，导杆孔4内设有一导杆1，导杆孔4的内壁上嵌有磁钢7，浮子2可沿导杆1上下滑动。导杆1上设有一传感器安装孔， 传感器安装孔内设有一容栅位置传感器和一温度传感器，容栅位置传感器及与一信号转换模块5连接。容栅位置传感器包括相互配合的动栅8和定栅6，动栅8上贴有薄磁钢，动栅 8通过滑条9与定栅6连接，信号转换模块5位于定栅6的上端。该低功耗浮子流量传感器在使用时，当被测流体从下至上经过锥形管3和浮子2 形成的间隙时，浮子2上升；利用浮子2上磁钢7和容栅传感器的动栅8上磁钢间的吸引力，使动栅8跟随浮子2的位置变化，并保持相对位置不变。当锥形管3和浮子2间的间隙面积逐渐增大时，浮子2受到向上的推力逐渐减小，当其浮力加推力等于重力时，浮子2便会稳定到某一高度，此时通过动栅8和定栅6组成的容栅传感器便可测量出浮子2的高度位置。容栅传感器及温度传感器信号转换模块5将信号向外输出。该低功耗浮子流量传感器利用浮子上磁钢和容栅传感器动栅上磁钢间的吸引力，
使容栅传感器的动栅跟随浮子的位置变化，并保持相对位置不变，这样通过容栅传感器便
可测量出浮子的高度位置，而无需再测量磁场强度的变化，从而消除了磁场干扰和磁性衰
减的影响，同时这种非接触的位置测量，可消除流体自身带来的影响；容栅传感器的位移测
量精度可达0. Olmm,分辨率达到0. OOlmm,功耗低于60uW，因此功耗很低而测量精度很高；
该低功耗浮子流量传感器同时将温度传感器集成在一起，有利于对参数进行必要的温度补 偿 。以上对本发明实施例所提供的一种低功耗浮子流量传感器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种低功耗浮子流量传感器，包括锥形管和浮子，所述浮子位于所述锥形管内，所述浮子与所述锥形管之间设有间隙，其特征在于所述浮子上设有一导杆孔，所述导杆孔内设有一导杆，所述导杆孔的内壁上嵌有磁钢，所述导杆上设有一传感器安装孔，所述传感器安装孔内设有一容栅位置传感器，所述容栅位置传感器包括相互配合的动栅和定栅，所述动栅上贴有薄磁钢，所述容栅位置传感器与一信号转换模块连接。
2.根据权利要求1所述的低功耗浮子流量传感器，其特征在于所述动栅通过滑条与所述定栅连接。
3.根据权利要求1所述的低功耗浮子流量传感器，其特征在于所述传感器安装孔内还设有一温度传感器，所述温度传感器与所述信号转换模块连接。
全文摘要
本发明公开了一种低功耗浮子流量传感器，包括锥形管和浮子，所述浮子位于所述锥形管内，所述浮子与所述锥形管之间设有间隙，所述浮子上设有一导杆孔，所述导杆孔内设有一导杆，所述导杆孔的内壁上嵌有磁钢，所述导杆上设有一传感器安装孔，所述传感器安装孔内设有一容栅位置传感器，所述容栅位置传感器包括相互配合的动栅和定栅，所述动栅上贴有薄磁钢，所述容栅位置传感器与一信号转换模块连接。该低功耗浮子流量传感器消除了磁场干扰、磁性衰减及流体自身带来的影响，且具有功耗低、测量精度高的优点。
文档编号G01F1/52GK102183275SQ20111002385
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者韩兴成, 韩雨亭 申请人:苏州聚元微电子有限公司